电力系统气体绝缘设备检测方法
【专利摘要】一种电力系统气体绝缘设备检测方法，包括：（1）监测气体绝缘设备内部SF6气体压强；（2）通过流量传感器监测SF6气体出口流量；（3）通过SO2传感器检测抽取的SF6气体中SO2浓度；（4）将通过SO2传感器的气体输送到压力容器控制器中的气体容器；（5）根据检测到的SO2浓度以及SF6气体流量控制流入气体容器中的SF6气体流量，使气SO2浓度低于浓度阈值；（6）通过H2S传感器、CO传感器以及HF传感器检测SF6气体中的H2S、CO以及HF浓度；（7）通过气体回收模块回收SF6气体，回收的SF6气体部分传送到SF6气体存储器，另一部分传送回气体绝缘设备。
【专利说明】
电力系统气体绝缘设备检测方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种电力系统气体绝缘设备检测方法，尤其是涉及一种电力系统气体绝缘设备s F 6气体检测方法。
【背景技术】
[0002]SF6气体分子由六个氟原子和一个硫原子组成，分子的空间结构是以硫原子为中心，氟原子为顶点的正八面体结构。SF6气体本身无毒，常温常压下，纯净的SF6气体具有很好的稳定性，只有温度达到500°C以上时才发生热分解反应。由于SF6气体自身的分子结构特点，本身具有良好的绝缘和灭弧能力，已被广泛地应用于高压电力绝缘开关设备，例如SF6断路器和GIS设备等。
[0003]对于含纯度极高的SF6电力设备，当发生因大电流开断等操作所引起的高强度放电时，SF6气体所分解99.9%以上的离子基和原子团会重新复合成SF6，因而只会产生极少的低氟裂解产物，如果SF6气体内混有比较多的杂质，如水分，空气等，其裂解产物就会与杂质进一步发生化学反应，从而生成多种化学性质活波的分解物，使电气设备的绝缘性能下降，将给电力设备的安全运行和室内工作人员的安全带来严重的威胁。
[0004]若SF6电力设备存在放电、过热等故障，SF6气体发生分解并与设备内其他物质反应.生成的主要产物有S0F2、S02F2、S02、H2S、CO、CF4和HF等。其中，S0F2、S02F2和CF4等气体主要在实验室进行检测分析。现场较多应用电化学传感器、气体检测管法检测设备中的分解产物，可有效检出S02、H2S和CO等组分。由此，主要以S02、H2S组分作为运行设备状态监测的特征气体.辅以检测CO组分.可实现设备状态判断和潜伏性故障或缺陷诊断，为设备状态的评估和状态的检修提供依据和指导。
[0005]通过抽取电力设备中的SF6气体，通过后续的S02、H2S，C0，HF等传感器检测SF6气体的分解产物，即能够实现对于电力设备的性能监控。但现有SF6气体成分检测装置所使用的气体检测传感器的量程范围较窄，且各传感器间存在交叉干扰，多次检测大含量的气体成分可能对各传感器造成污染，主要表现为在电力设备发生故障后，引起能量较大的电弧放电，产生大量的SO2气体成分，该大含量的SO2气体成分可能会对后续的H2S，C0，HF等传感器的检测性能产生影响，使传感器的性能下降、精度降低，从而进而缩短传感器及其仪器的使用寿命。
[0006]为了解决上述技术问题，中国电力科学研究院在201110406896.X的发明专利中，提出了一种分析六氟化硫气体成分的实时检测装置，在检测过程中先对S02气体浓度进行检测，在S02气体浓度大于阈值时，后续不进行其他传感器的检测，从而避免了高浓度S02气体对于气体传感器的影响。但是，该发明的技术方案中，在S02气体浓度大于阈值时，就无法检测其他气体浓度，无法实现对于所有气体的测量。
[0007]本发明作为上述发明的改进，提出了一种电力系统气体绝缘开关设备SF 6气体检测方法，能够在S02气体浓度大于阈值时，也可以对于其他气体含量进行测量，并且不会因为S02气体浓度过大而影响气体传感器的性能。
【发明内容】
[0008]作为本发明的一个方面，提供一种电力系统气体绝缘设备检测方法，包括:(1)监测气体绝缘设备内部SF6气体压强；(2)抽取气体绝缘设备内部SF6气体，通过流量传感器监测SF6气体出口流量；(3)通过S02传感器检测抽取的SF6气体中S02浓度；(4)将通过S02传感器的气体输送到压力容器控制器中的气体容器；(5)根据检测到的S02浓度以及SF6气体流量控制通过SF6气体存储器流入气体容器中的SF6气体流量，使气体容器中的S02浓度低于浓度阈值；(6)通过H2S传感器、⑶传感器以及HF传感器检测SF6气体中的H2S、⑶以及HF浓度；(7)通过气体回收模块回收SF6气体，回收的SF6气体部分传送到SF6气体存储器，另一部分传送回气体绝缘设备。
[0009]优选的，在所述步骤(4)以及步骤(5)，通过压力容器控制器控制气体容器内的气体压强，使其与气体绝缘设备内部相等。
[0010]优选的，所述步骤(5)中，当S02浓度低于阈值浓度时，控制所述SF6气体存储器流入气体容器中的SF6气体流量为零;当S02浓度高于阈值浓度时，控制所述SF6气体存储器流入气体容器中的SF6气体流量值V大于V1 X (PiJ-Piw)/ Piw，其中V1为流量传感器检测到的气体流量;P测为S02传感器检测到的S02浓度，Piw为浓度阈值。
[0011]优选的，所述步骤(6)中，对于H2S传感器、CO传感器以及HF传感器的检测数值进行修正，确定真实的气体参数C=CiiX (V+V1)/V1，其中C测为H2S传感器、CO传感器以及HF传感器检测到的气体浓度，V为SF6气体存储器与气体容器之间的SF6气体流量，V1S流量传感器检测到的气体流量。
[0012]优选的，所述浓度阈值为能够影响H2S传感器、⑶传感器或HF传感器测量的S02浓度。优选的，所述阈值浓度为大于100yL/L的浓度。
[0013]优选的，所述步骤(2)中，所述压力控制容器包括液体容器和设置于液体容器内的气体容器;所述液体容器内容纳液体，其液位固定，所述气体容器为柔性容器，通过控制所述气体容器在所述液体容器内所处的深度控制所述气体容器内的气压;通过SF6气体存储器与所述气体容器相通，其能够通过流量阀将SF6气体输送到所述气体容器。
[0014]优选的，所述液体容器内设置竖直方向的导轨，所述气体容器通过滑块固定于所述导轨上;气体绝缘开关设备内部设置压强传感器，用于监测气体绝缘开关设备内部SF6气体压强;根据所述压强传感器确定的气体压强，改变所述滑块在所述导轨上的竖直位置，从而使所述气体容器内的气体压强等于所述气体绝缘开关设备内部的气体压强。
【附图说明】
[0015]图1是本发明实施例的电力系统气体绝缘设备检测方法的流程图。
[0016]图2是用于本发明实施例的电力系统气体绝缘设备检测方法的检测装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0017]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将使用实施例对本发明进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些实施例获取其他的技术方案，也属于本发明的公开范围。
[0018]本发明实施例的电力系统气体绝缘设备检测方法的流程图，参见图1，包括如下步骤:I)监测气体绝缘设备内部SF6气体压强；(2)抽取气体绝缘设备内部SF6气体，通过流量传感器监测SF6气体出口流量；(3)通过S02传感器检测抽取的SF6气体中S02浓度；(4)将通过S02传感器的气体输送到压力容器控制器中的气体容器；(5)根据检测到的S02浓度以及SF6气体流量控制通过SF6气体存储器流入气体容器中的SF6气体流量，使气体容器中的S02浓度低于浓度阈值；(6)通过H2S传感器、CO传感器以及HF传感器检测SF6气体中的H2S、C0以及HF浓度；(7)通过气体回收模块回收SF6气体，回收的SF6气体部分传送到SF6气体存储器，另一部分传送回气体绝缘设备。
[0019]通过本发明上述方法的设置，使S02气体在超过阈值浓度时，向被检测气体中冲入SF6气体，使被检测气体中的S02气体浓度减小到不影响后续传感器的范围，从而能够进行后续传感器的检测。
[0020]本发明实施例的电力系统气体绝缘开关设备SF6气体检测装置，参见图2，包括流量传感器10，S02传感器20，压力控制容器30，气体容器31，H2S传感器40，⑶传感器50，HF传感器60，气体回收模块70以及SF6气体存储器80。
[0021]S02传感器20其设备于气体绝缘开关设备外部，与气体绝缘开关设备的SF6气体出口相通，用于检测从气体绝缘开关设备中抽取的SF6气体中的S02含量。在气体绝缘开关设备出口与S02传感器20的通道上，设置流量传感器10，用于检测出口SF6气体流量。
[0022]压力控制容器30设置于S02传感器后续的通道内，其通过内部的气体存储器31与S02传感器相通。压力控制容器30能够控制其内部的气体容器31的气体压强。可以将压力控制容器30设置为液体容器，其内容纳有特定水位的液体，该液体可以是例如水。可以将压力控制容器30设置为顶端开口的方形容器，其具有一个低于其他侧面的侧面;该侧面顶端与压力控制容器30出液口相通，出液口与储液装置相通，储液装置通过输送栗与压力控制容器30的底部相通，在压力控制容器30的液体水位上升时，通过出液口排出到出液装置，在压力控制容器30的水位下降时，输送栗将储液装置的液体输送到压力控制容器30中，从而保持压力控制容器30的水位稳定。
[0023]气体容器31其使用柔性容器作为外壳，可以使用例如橡胶、树脂或者塑料作为材料，从而在通入SF6气体时，其外壳能够自由膨胀。气体容器31与SF6气体存储器80通过流量阀32相通，能够通过流量阀32将SF6气体输送到气体容器31中，从而在SF6气体中S02浓度过大时，能够降低S02的浓度。具体的，当S02传感器20检测到的S02浓度小于浓度阈值，关闭流量阀3 2; S02浓度大于浓度阈值，开启流量阀32，将通过流量阀3 2的SF6气体流量设置为使气体容器31内的S02浓度低于浓度阈值。其中，浓度阈值为能够影响H2S传感器、CO传感器或HF传感器测量的S02浓度，例如，所述阈值浓度可以设置为大于I OOyL/L的浓度。例如，可以将流量阀的SF6气体流量V大于Vi X (PU—PU)/ Ρι?，其中Vi为流量传感器检测到的气体流量;PU为S02传感器检测到的S02浓度，Piw为浓度阈值。
[0024]H2S传感器40，设置于压力控制容器30之后，用于检测SF6气体中的H2S含量;⑶传感器50以及HF传感器60，依次设置于H2S传感器后，用于检测SF6气体中的CO以及HF含量。
[0025]在获取H2S传感器40，CO传感器50，HF传感器60的测量值之后，通过浓度修正单元计算H2S、C0以及HF的实际气体浓度为:0=01\(￥+￥1)八1，其中01为!125传感器、0)传感器以及HF传感器检测到的气体浓度，V为SF6气体存储器80与气体容器31之间的SF6气体流量，V1为流量传感器1检测到的气体流量。
[0026]HF传感器60后设置气体回收模块70，其回收SF6气体，气体回收模块70分别与气体绝缘开关设备以及SF6气体存储器80相通，可以在气体回收模块70与SF6气体存储器80之间设置流量阀，使气体回收模块70与所述SF6气体存储器80之间的气体流量等于SF6气体存储器80与气体容器31之间的气体流量。
[0027]优选的，为了使气体容器31内的气压与气体绝缘开关设备内部气压相等，可以在气体绝缘开关设备内部设置用于监测气体绝缘开关设备内部SF6气体压强的压强传感器。在压力控制容器30内设置竖直方向的导轨，气体容器通31过滑块固定于所述导轨上，根据压强传感器确定的气体压强，改变滑块在所述导轨上的竖直位置，从而使气体容器31内的气体压强等于所述气体绝缘开关设备内部的气体压强。
[0028]以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种电力系统气体绝缘设备检测方法，包括:(I)监测气体绝缘设备内部SF6气体压强；(2)抽取气体绝缘设备内部SF6气体，通过流量传感器监测SF6气体出口流量；(3)通过S02传感器检测抽取的SF6气体中S02浓度；(4)将通过S02传感器的气体输送到压力容器控制器中的气体容器;(5 )根据检测到的S02浓度以及SF6气体流量控制通过SF6气体存储器流入气体容器中的SF6气体流量，使气体容器中的S02浓度低于浓度阈值；(6)通过H2S传感器、⑶传感器以及HF传感器检测SF6气体中的H2S、⑶以及HF浓度；(7)通过气体回收模块回收SF6气体，回收的SF6气体部分传送到SF6气体存储器，另一部分传送回气体绝缘设备。2.根据权利要求1所述的电力系统气体绝缘设备检测方法，其特征在于:在所述步骤(4)以及步骤(5)，通过压力容器控制器控制气体容器内的气体压强，使其与气体绝缘设备内部相等。3.根据权利要求2所述的电力系统气体绝缘设备检测方法，其特征在于:所述步骤(5)中，当S02浓度低于阈值浓度时，控制所述SF6气体存储器流入气体容器中的SF6气体流量为零；当S02浓度高于阈值浓度时，控制所述SF6气体存储器流入气体容器中的SF6气体流量值V大于V1X (PSj-Piw)/ PlW，其中V1为流量传感器检测到的气体流量;PM为S02传感器检测到的S02浓度，Pi?为浓度阈值。4.根据权利要求3所述的电力系统气体绝缘设备检测方法，其特征在于:所述步骤(6)中，对于H2S传感器、⑶传感器以及HF传感器的检测数值进行修正，确定真实的气体参数C=C?x (V+V1VV1，其中C测为H2S传感器、CO传感器以及HF传感器检测到的气体浓度，V为SF6气体存储器与气体容器之间的SF6气体流量，V1为流量传感器检测到的气体流量。
【文档编号】G01N33/00GK106018692SQ201610354252
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】韩少茹
【申请人】韩少茹